Геодезическое обследование вертикальных стальных резервуаров при приёмке в эксплуатацию (стр. 1 )

 Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИГНД ТПУ

______________

«_____»____________2007

Геодезическое обследование вертикальных стальных резервуаров при приёмке в эксплуатацию

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине: «Геодезическое обеспечение строительства газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

для студентов дневного обучения направления

130500 «Нефтегазовое дело»

Институт геологии и нефтегазового дела

Издательство

Томского политехнического университета

Томск 2007

УДК 681.78

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Геодезическое обеспечение строительства газонефтепроводов и газонефтехранилищ» для студентов дневного обучения направления 130500 «Нефтегазовое дело» / Сост. , , – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007 – 32 с.

Рецензент

зав. лаб. гидрогеологии

ТФ ,

к. г.-м. н.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры транспорта и хранения нефти и газа (ТХНГ) «2 ноября » 2007 г., протокол методического семинара № 7

Зав. кафедрой ТХНГ

доцент, канд. техн. наук. ________

ВВЕДЕНИЕ

Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов относятся к объектам повышенной экологической опасности. В зависимости от объёма и места расположения резервуары подразделяются на три класса – особо опасные, повышенной опасности, опасные. Они работают в сложном напряженно-деформированном состоянии, обусловленном одновременным действием гидростатического давления хранимого нефтепродукта, значительного перепада температуры, ветровой и снеговой нагрузок, неравномерными осадками, сейсмическими явлениями и др. Их конструкции различны, но в настоящей лабораторной работе мы остановимся только на вертикальных цилиндрических стальных резервуарах (далее – РВС или резервуары).

При сдаче в эксплуатацию вновь построенных резервуаров проводится их геодезическое обследование, которое заключается в проверке геометрических параметров смонтированных конструкций.

При приемке резервуаров в эксплуатацию проводят испытания конструкций резервуаров в соответствии с требованиями: СНиП 3.03.01 «Несущие и ограждающие конструкции»; ВСН 311-87 «Инструкция по изготовлению и монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров», утверждена Минмонтажспецстроем СССР 6 октября 1981 г.; РД 153-39.4-078.00 «Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов и нефтебаз», утверждены министерством топлива и энергетики РФ 6 марта 2001 г.; ПБ «Правила устройства вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов», утверждены Госгортехнадзором России 9 июня 2003 г.

Порядок и содержание геодезического обследования определены в ТД «Технология геодезического обследования стальных вертикальных резервуаров» и РД-16.01-60.30.00-КТН «Правила технической диагностики резервуаров», утвержденённых в 2005 г. (Приложение 1).

Отказы и аварии на резервуаре в процессе эксплуатации могут произойти при несоответствии геометрических параметров РВС проектным параметрам, возникших при его строительстве.

Геодезическому контролю при приёмке РВС в эксплуатацию подлежат (ПБ ):

- днище резервуара перед испытаниями и после слива воды;

- окрайка днища (перед заливом резервуара водой, по достижении максимального уровня налива, по окончании выдержки при максимальном уровне налива, после слива воды);

- фундаментное кольцо в точках, прилегающих к контролируемым точкам окраек днища;

- фундаменты опорных конструкций запорной арматуры приёмо-раздаточных технологических трубопроводов;

- фундамент шахтной лестницы;

- трубопроводы системы пожаротушения (кроме вертикальных участков).

- внутренний диаметр резервуара на уровне 300 мм от днища;

- образующие стенки на высоте каждого пояса;

- стационарная крыша (разность отметок смежных узлов верха радиальных балок и ферм на опорах);

- понтоны или плавающая крыша (отметки верхней кромки наружного кольцевого листа).

Геодезические измерения проводят в ходе гидравлических испытаний, которые длятся 24 – 72 часа при пустом и заполненном резервуаре.

Предельно допустимые отклонения размеров и формы смонтированного резервуара не должны превышать значений, указанных в ПБ (Приложение 2). Результаты гидравлического испытания оформляют актом по форме, приведённой также в ПБ (Приложение 3).

На законченный строительством вертикальный стальной резервуар должна быть передана в эксплуатирующую организацию техническая документация, в том числе паспорт резервуара (РД 153-39.4-078.00 – Приложение 4), в котором отражены результаты геодезического контроля геометрической формы построенного объекта.

Геодезические приборы, применяемые для обследования, должны иметь документы, выданные метрологическими службами Госстандарта, о прохождении поверок с указанием даты поверки, подписи поверителя и заверены печатями. К проведению работ по геодезическому обследованию резервуаров могут быть допущены лица, имеющие при себе удостоверение, подтверждающее их право на проведение данных работ (прошедшие обучение и аттестованные в установленном порядке).

Информация о резервуаре

·  Тип резервуара – РВС[1]-20000 №4.

·  Изготовлен – по типовому проекту .

·  Рабочие чертежи разработаны – Томский филиал "Гипротрубопроводстрой".

·  Завод-изготовитель – «Саратовский завод резервуарных металлоконструкций».

·  Строительно-монтажная организация:

o  СУ-6 трест "Томскгазстрой" – монтаж стальных конструкций.

o  СУ-9, МУ-15 - строительство основания и фундамента.

·  Дата начала монтажа – 10 августа 1977 г.

·  Дата окончания монтажа –3 февраля 1978 г.

·  Дата приемки и ввода в эксплуатацию – 30 сентября 1980 г.

·  Высота резервуара –мм.

·  Диаметр резервуара – 47400 мм.

·  Режим работы – прием-откачка.

·  Максимальная высота взлива (согласно технологической карты) – 10440 мм.

·  Вид продукта – нефть.

·  Данные о металле – (согласно техническому паспорту на резервуар) приведены в технологическом паспорте.

Лабораторная работа включает два раздела:

1.  Определение максимальной осадки основания наружного контура днища резервуара.

2.  Измерение отклонений от вертикали образующих стенки стального резервуара.

Выполнение лабораторной работы позволит освоить обработку геодезических измерений по определению геометрических размеров резервуаров при приёмке их в эксплуатацию.

1. Определение максимальной осадки основания наружного контура днища резервуара

1.1. Исходные данные

Рис. 1.1. Пример схемы замкнутого нивелирного хода через одну точку днища резервуара

Нивелирование окраек днища резервуара выполнено геометрическим методом нивелиром 2Н-3Л и нивелирной рейкой РН-3-3000СПУ1 в 27 точках, расположенных в местах соединения окраек с вертикальными швами первого пояса. Нумерация точек нивелирования нанесена на стенку резервуара, совпадает с нумерацией вертикальных сварных швов и ведётся от монтажного шва № 1 (ближайшего к шахтной лестнице) по часовой стрелке. Нивелирование окраек днища проведено относительно репера Вр-II, расположенного в фундаменте мачты молниеотвода.

Для высотной привязки обследуемого резервуара к реперу Вр-II выполняется замкнутый нивелирный ход через любую точку нивелирования окрайки днища резервуара. Эту точку, для которой в результате обработки результатов замкнутого нивелирного хода определяют абсолютную отметку, называют рабочим репером.

Нивелирование 27 точек окрайки днища резервуара выполнено с 3-х станций методом «из середины» через рабочий репер (рис. 1.1).

Допустимые отклонения окрайков днища в соответствии с требованиями нормативных документов представлены в Приложении 2.

Результаты нивелирования оформляются актом гидравлического испытания резервуара (ПБ , Приложение 3).

1.2. Задание

§  Начертите в масштабе 1:2000 исполнительную схему (рис. 1.2) нивелирования наружного контура резервуара через рабочий репер в соответствии с исходными данными для вашего варианта (табл. 1.1).

§  Согласно исполнительной схемы внесите исходные данные в табл. 1.2: в графу 2 – номера пикетов и промежуточных точек, начиная с рабочего репера; в графу 10 – отметку Набс рабочего репера, взятую из табл. 1.1 (замкнутый ход). Отсчёты по рейкам одинаковы для всех вариантов.

Рис. 1.2. Пример исполнительной схемы нивелирования наружного контура резервуара через точку 1 днища

§  Обработайте журнал регистрации нивелирных отметок окрайки днища по достижении максимального уровня налива резервуара (табл. 1.2) – вычислите абсолютные отметки точек нивелирования относительно рабочего репера. Абсолютные отметки промежуточных точек рассчитайте через горизонт инструмента. Длину хода нивелирования рассчитайте в соответствии с табл. 1.1. Значения рассчитываемых величин округлите до целых миллиметров. Порядок обработки журнала регистрации нивелирных отметок приведён в Приложении 5.

§  По результатам обработки журнала регистрации нивелирных отметок заполните табл. 1.3. В графе 3 отклонение между горизонталями определяется как разница между абсолютной отметкой каждой точки нивелирования и наименьшей рассчитанной отметкой контура днища, принятой за нулевую. При расчёте графы 5 табл. 1.3 необходимо учитывать знак отклонения.

§  Постройте график отклонения точек нивелирования резервуара от горизонтали – нулевой отметки (рис. 1.3). График постройте в удобном масштабе. При этом на горизонтальной оси откладываются номера точек нивелирования. Вертикальная ось соответствует отклонению от горизонтали каждой точки нивелирования. Нанесите линию допустимых отклонений при вводе резервуара в эксплуатацию (Приложение 2).

§  На основании рис. 1.3 сделайте выводы об осадке основания после испытания резервуара водой.

1.3. Отчёт по разделу 1 содержит следующие части:

§  исходные данные варианта;

§  обработанные табл. 1.2, 1.3;

§  рис. 1.2, 1.3;

§  заключение, содержащее выводы об осадке днища резервуара по результатам нивелирования окрайки.

Таблица 1.1

Варианты задания

Варианты	Номер рабочего репера резервуара	Высотная отметка рабочего репера, мм	Расстояние между станциями и пикетами	Пикетные точки (станция 1/ станция 2/ станция 3)
1	2	3	4	5
1	ПК 7	71717	45	7,16/16,25/25,7
2	ПК 2	71729	50	2,11/11,20/20,2
3	ПК 5	71732	40	5,14/14,23/23,5
4	ПК 4	71735	45	4,13/13,22/22,4
5	ПК 16	71742	50	16,25/25,7/7,16
6	ПК 12	71746	40	12,21/21,13/3,12
7	ПК 10	71752	45	10,19/19,1/1,10
8	ПК 6	71764	50	6,15/15,24/24,6
9	ПК 1	71769	40	1,10/10,19/19,1
10	ПК 3	71772	45	3,12/12,21/21,3
11	ПК 11	71779	50	11,20/20,2/2,11
12	ПК 14	71783	40	14,23/23,5/5,14
13	ПК 16	71786	45	16,25/25,7/7,16
14	ПК 8	71793	50	8,17/17,26/26,8
15	ПК 9	71799	40	9,18/18,27/27,9

Таблица 1.2

Журнал регистрации нивелирных отметок по достижении максимального уровня налива (пример, рабочий репер – ПК 1)

№ станции	№ пи-кетов и про-межу-точ-ных точек	Отсчёты по рейкам, мм	Превышения, мм	Гори-зонт инст-румента, мм	От-метки Набс, мм
зад-няя а	пе-ред-няя b	про-межу-точ-ная с	наб-люда-емые	сред-ние	исп-рав-лен-ные
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	ПК1	2512
		7125
	2			2508
	3			2511
	4			2510
	5			2512
	6			2513
	7			2513
	8			2511
	9			2509
	ПК10		2500
			7111
2	ПК10	0555
		5319
	11			0557
	12			0556
	13			0531
	14			0533
	15			0528
	16			0529
	17			0539
	18			0539
	ПК19		0550
			5311
3	ПК19	1307
		6073
	20			1297
	21			1301
	22			1302
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	23			1291
	24			1298
	25			1319
	26			1317
	27			1316
	ПК1		1316
			6084
Общий	Σa = Σh= Σhср= Σh=
конт-	Σb = ½ Σh=
роль	½(Σа – Σb)=
Σhт = Нк – Нн=
fh = Σhср – Σhт= δh = – fh/n
fhдоп = 50 мм